KR20170100450A - Hvac 시스템의 액추에이터의 구동 방법 - Google Patents

Hvac 시스템의 액추에이터의 구동 방법 Download PDF

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존슨 일렉트릭 에스.에이.
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Abstract

HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법이 제공되고, 상기 방법은: a) 상기 액추에이터에 대한 구동 명령을 결정하는 단계; 및 b) 상기 액추에이터의 오버 파워링(over-powering)이 없이 또는 상기 액추에이터의 오버 파워링이 실질적으로 없이 HAVC 시스템의 이동가능한 부재에 요구된 가속 또는 감속을 초래하도록 정상 상태 속도 구동력과 0-속도(zero-velocity) 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 구동력을 램핑(ramping)하는 단계를 포함한다. HVAC 시스템이 또한 제공된다. 상기 방법을 구현하는 HVAC 시스템은 HVAC 시스템에 의해 생성된 소음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 시스템상에 저 부하가 존재할 때 상기 액추에이터의 오버 파워링을 감소시킬 수 있다.

Description

HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법{METHOD FOR DRIVING AN ACTUATOR OF AN HVAC SYSTEM}
본 발명은 HVAC 시스템의 액추에이터를 구동하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 난방(heating), 환기(ventilation) 및 에어 컨디셔닝(air conditioning)(HVAC) 시스템으로부터 노이즈를 감소시키며 HVAC 시스템, 특히 자동차용 HVAC 시스템을 위한 액추에이터의 오버-파워링(over-powering)을 제거하거나 감소시킬 수 있다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행할 수 있는 HVAC 시스템에 관한 것이다.
HVAC 시스템은 이러한 자동차에서 실내 온도 조절(climate control)을 제어하도록 사용된다. 이러한 HVAC 시스템은 실내 온도 조절에 영향을 주는 영역내로 또는 그 영역을 통해 기류를 제어할 수 있는 벤트 플랩(vent flap)을 활용한다. 벤트 플랩의 위치는 통상적으로 하나 이상의 액추에이터에 의해 제어되어서, HVAC 시스템으로부터 나오는 기류를 변경하도록 벤트 플랩을 포지셔닝한다.
일반적으로, 각각의 이러한 액추에이터는 액추에이터 하우징을 통해 기어 체인을 제어하도록 적응되는 전기 모터를 갖도록 형성된다. 일반적으로 기어 체인은 벤트 플랩과 상호작용하는 레버에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되어서, 액추에이터의 작동이 벤트 플랩의 위치 변화를 초래하도록 전해질 수 있다.
일련의 상호 연결된 기계적 구성요소들을 갖는 이러한 HVAC 시스템은 기계적 동작의 일반적인 영역을 갖고, 여기서, 작동의 적어도 일부분은 임의의 힘이 밴트 플랩에 전달될 수 있기 전에 시스템의 슬랙(slack)을 완화하도록 사용되어야 한다. 이것은, 액추에이터가 0의 속도로부터 가속될 때, 즉, 액추에이터의 초기화 또는 방향 전환 시에 가장 두드러진다. 기계적 동작의 영역 동안, 액추에이터 상의 부하는 비교적 낮고 이것은 HVAC 시스템으로부터의 노이즈 출력으로 명확하며; 액추에이터는 기계적 동작의 영역 동안 빠르게 가속하여 비교적 높은 운동 에너지를 갖고 서로 접촉하는 기계적 구성요소를 야기한다.
본 발명은 HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법 및 상기 언급된 문제를 극복하거나 회피할 수 있는 상기 방법을 수행할 수 있는 HVAC 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 제 1 측면에 있어서, 본 발명은 HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법을 제공하고, 상기 방법은: a] 상기 액추에이터에 대한 작동 명령을 결정하는 단계; 및 b] 상기 액추에이터의 오버 파워링(over-powering)이 없이 또는 오버 파워링이 실질적으로 없이 HVAC 시스템의 가동 부재에 요구된 가속 또는 감속을 초래하도록 정상-상태-속도 구동력과 0-속도(zero-velocity) 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 대한 구동력을 램핑(ramping)하는 단계를 포함한다.
본 발명은 HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법을 제공하고, 상기 방법은: a] 상기 액추에이터와 관련된 HVAC 시스템의 가동 부재에서의 기계적 동작의 영역을 결정하는 단계; b] 기계적 동작의 영역에 들어가거나 나올 때를 결정하기 위하여 상기 액추에이터의 적어도 하나의 회전가능한 요소 또는 가동 부재의 위치를 모니터링하는 단계; 및 c] 상기 액추에이터의 오버-파워링을 제거하거나 감소시키기 위해, 기계적 동작의 영역 동안 정상-상태-속도 구동력과 0-속도 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 대한 구동력을 램핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 측면에 있어서, 본 발명은 HVAC 시스템을 제공하고, 상기 시스템은: 자신과 관련된 액추에이터 위치 센서를 갖는 액추에이터; 가동 부재를 통해 상기 액추에이터에 연결되는 적어도 하나의 HVAC 벤트 플랩(vent flap) - 상기 가동 부재의 움직임은 그 안에 기계적 동작의 영역을 가짐 - ; 상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어기; 및 상기 제어기와 관련되고 상기 기계적 동작의 영역의 정보를 저장하도록 배열되는 메모리 회로를 포함하며;
상기 제어기는, 상기 액추에이터 위치 센서가 상기 가동 부재의 움직임이 상기 기계적 동작의 영역 내에 있음을 결정할 때 정상-상태-속도 구동력과 0-속도 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 대한 구동력을 램핑하게 된다.
상기 방법을 구현하는 HVAC 시스템은 HVAC 시스템에 의해 생성된 노이즈를 감소시킬뿐만 아니라 시스템상에 낮은 부하가 존재할 때 액추에이터의 오버 파워링을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 2 측면에 따른 HVAC 시스템의 선호되는 실시예의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 HVAC 시스템의 일 액추에이터의 선호되는 실시예의 사시도를 도시한다.
도 3a는 시간 대비 도 1의 HVAC 시스템의 액추에이터에 공급되는 구동력의 정성 그래프(qualitative graph)를 도시하고, 상부 파선 곡선은 선행 기술에서 공급된 구동력을 도시하며 하부 실선 곡선은 본 발명의 제 1 측면에 따른 방법을 사용하여 공급된 구동력을 도시한다.
도 3b는 구동력이 도 3a에 도시된 곡선들에 따라 공급될 경우 도 1의 HVAC 시스템의 액추에이터의 회전자 속도의 정성 그래프를 도시하고, 상부 파선 곡선은 도 3a의 파선에 따라 전력이 공급될 경우의 회전자 속도를 도시하며 하부 실선 곡선은 도 3a의 실선 곡선에 따라 전력이 공급될 경우의 회전자 속도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법의 제 1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법의 제 2 실시예의 개략도를 도시한다.
먼저 도 1을 참조하면, 그의 노이즈 출력을 실질적으로 감소시키도록 배열되는 HVAC 시스템이 전반적으로 10으로 도시된다. 표시된 HVAC 시스템(10)은 모터 차량의 공조 시스템의 부분으로서 도시되되, 본 발명은, HVAC 시스템이 활용되는 임의의 맥락에서 활용될 수 있는 것이 이해될 것이다.
HVAC 시스템(10)은 적어도 하나의 액추에이터(12)를 포함하고, 본 명세서에서는 2개의 액추에이터가 도시되고, 이들은 단독으로 또는 분리되어 제어될 수 있되, 임의의 수의 액추에이터는 HVAC 시스템(10)의 요건에 따라 공급될 수 있음이 명백해질 것이다. 각각의 액추에이터(12)는 도시된 레버(14)와 같이 가동 부재와 소통하고, 이는 결국 HVAC 시스템(10)을 통한 공기의 통과를 제어할 수 있는 구동가능한 벤트 플랩(16)과 관련된다. 단일의, 하나로 형성된 레버(14)가 도시되되, 기타 형태의 가동 부재, 예컨대 기어 트레인이 제공될 수 있다. 임의의 경우에, 액추에이터(12)로부터 그 개별 벤트 플랩(16)으로의 기계적 트레인(mechanical train)은 기계적 동작의 영역을 도입하고, 여기서 액추에이터(12) 상의 부하는 동작 동안 감소되어서 힘의 유효하지 않은 전달을 야기한다.
도 2는 더욱 구체적으로 액추에이터(12)를 도시하고, 액추에이터 하우징(18)의 커버는 그 안에 구성요소를 도시하기 위해 제거되었다. 도시된 액추에이터(12)는 구동 메커니즘, 바람직하게는 도시된 바와 같이 전기 모터(20)를 포함하고, 이는 바람직하게 내장된 제어기(22)에 의해 제어될 수 있다.
제어기(22)는 바람직하게 전기 모터(20)의 회전자의 위치를 결정할 수 있는 위치 센서(24)와 관련될 수 있으므로 제어 명령을 결정하기 위해서 벤트 플랩(16)의 상대 위치의 간접적인 계산을 허용할 수 있다. 그러나, 일부 형태의 위치 센서가 기계적 트레인의 어디에서든 제공될 수 있는 것이 명백할 것이다. 예컨대, 위치 센서는 필요시에 레버(14) 또는 벤트 플랩(16)과 체결될 수 있다. 본 실시예에서, 위치 센서(24)는 전기 모터(20)의 로터의 상대 각도 위치를 즉각적으로 결정할 수 있는 홀 센서(Hall sensor)로서 형성된다.
제어기(22)는 또한 메모리 회로(26)를 포함할 수 있고, 제어기(22)에 HVAC 시스템(10)에서의 기계적 동작의 영역에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 이것은 제어기가 액추에이터(12)에 명령을 전송할 시에 시스템에서의 기계적 동작을 고려하는 것을 허용한다. 이러한 정보는 주어진 회전자 위치와 예상된 또는 계산된 기계적 동작 또는 상기 회전자 위치에 있어서 경험될 수 있는 슬랙(slack) 사이의 연관 데이터의 형태를 취할 수 있다. 더욱이, 메모리 회로(26) 내에 저장된 방향성 정보가 존재할 수 있고; 기계적 동작의 크기는 예컨대 회전자가 먼저 회전된 방향에 따라 상이할 수 있으며, 방향성 정보는 예측된 기계적 동작을 계산하는데 필수적일 수 있다.
전기 모터(20)는 출력부(28)를 포함하고, 이것을 통해, 액추에이터(12) 밖으로 드라이브가 전달될 수 있다. 본 실시예에서, 이러한 출력부(28)는 기어 트레인(30)의 일부인 톱니형 기어를 포함한다. 그러나, 기타 구동 트랜스미션 수단이 고려될 수 있다. 예컨대, 웜 기어(worm gear)는 기어 트레인(30) 대신 활용될 수 있다.
기계적 동작은 기계적 구성요소 사이의 다수의 갭들에 의해 유발되는 HVAC 시스템의 가동 부재의 로스트 모션(lost motion)이다. 갭의 위치 및 길이와 같은, 기계적 동작의 영역, 기계적 동작의 영역에 상응하는 액추에이터의 적어도 하나의 회전가능한 요소의 총 회전각을 표시하는 파라미터를 얻음으로써, 구동력의 변경은 상기 파라미터에 상응하게 최적화될 수 있다.
바람직하게, 액추에이터(12)의 적어도 하나의 회전가능한 요소의 위치 또는 HVAC 시스템(10)의 적어도 하나의 가동 부재의 위치를 감지하도록 위치 센서(24)를 사용하고, 회전가능한 요소의 속도 또는 가동 부재의 속도를 계산한다. 회전가능한 요소 또는 가동 부재의 속도의 갑작스러운 변화는 기계적 동작의 영역의 시작과 끝을 식별하기 위하여 사용될 수 있으므로, 기계적 동작의 영역을 표시하는 가동 부재의 총 회전각 또는 회전가능한 요소의 총 회전각은 일련의 테스트를 통해 얻을 수 있다. 적어도 하나의 회전가능한 요소는 모터(20)의 회전자, 출력부(28) 또는 기어 트레인(30)의 임의의 기어가 될 수 있다. 가동 부재는 레버(14), 벤트 플랩(16) 또는 액추에이터(12)와 직접적으로 또는 간접적으로 상호작용하는 임의의 부재가 될 수 있다.
HVAC 시스템(10)은 기계적 동작의 영역 동안 그의 구성요소가 부딪히면서 방출되는 노이즈의 감소시키도록 제어가능하다. 이것이 고려될 수 있는 가장 간단한 시나리오는 액추에이터(12)의 초기화이다.
HVAC 시스템(10)이 먼저 활성화(activate)될 때, 액추에이터(12)는 정지될 것이며, 마찬가지로 액추에이터(12), 레버(14) 및 플랩(16)에서의 기계적 동작으로 인한 일부 효과가 존재할 수 있다. 업계에서, 액추에이터의 전기 모터는 전력(P1)에서 액추에이터를 구동함으로써 전속력이 될 것이다. 이것은 50으로 표시되는 도 3a에서의 파선의 상부 곡선(DP)으로부터 보일 수 있다. 기계적 동작으로 인한 시스템에서의 슬랙이 극복되면서 구동력이 정상 상태 조건(P2)에 도달할 것이다.
시스템의 저부하 기간 동안, 즉, 도 3a에 표시된 시간(T0)과 시간(T1) 사이에서, HVAC 시스템으로부터 방출된 노이즈는 상대적으로 높고 구동력에 정비례한다. 이러한 시스템의 회전자 속도는 전체적으로 60으로 표시되는 도 3b의 파선(RV)에서 도시될 수 있고; 회전자는 피크 속도(V1)로 빠르게 가속하면서, 부하는 최소화되어서 정상-상태-속도(V2)로 안정화된다.
본 발명에서, 제어기(22)는 전기 모터(20)에 작동 명령, 즉, 활성화 명령을 전송한다. 그러나, 액추에이터(12)의 위치를 기초로, 위치 센서(24) 및 또한 기계적 동작의 영역의 지식에 의해 잠재적으로 측정되는 바와 같이, 레버(14) 및/또는 벤트 플랩(16), 제어기(22)는 벤트 플랩(16)을 정확하게 이동시키도록 전기 모터(20)의 회전자의 요구된 가속을 계산할 수 있다. 제어기(22)는 바람직하게 느리고 스무스한 방식으로, 실선(DP')으로 도시되는 바와 같이, 0-속도 구동력(P1')으로부터 정상-상태-속도 구동력(P2')으로 전기 모터(20)에 공급되도록 제어된 방식으로 이를 수행할 수 있다. 이것은 결국 액추에이터(12)의 오버파워링 없이 또는 실질적으로 없이 요구된 가속에 영향을 주어서 HVAC 시스템(10)에 의해 방출된 노이즈를 감소시킨다. 개별 회전자 속도(RV')는 도 3b에 도시된 실선으로 도시될 수 있으며, 이것은 0-속도(V1')로부터 정상-상태-속도(V2')로 램핑한다.
도시된 바와 같이, 전기 모터(20)에 공급된 구동력은 정상-상태-속도 구동력(P2')을 절대 초과하지 않게 되므로, 존재하는 HVAC 시스템과 관련된 시스템의 오버-파워링이 발생하므로 과도한 노이즈는, 정상 상태 조건하에서 생성되는 것을 넘어서 생성되지 않는다.
역 방법론이 HVAC 시스템(10)의 액추에이터(12)의 비활성화에 적용될 수 있는 것이 이해될 것이다. 액추에이터(12)를 갑자기 정지시키는 것보다는, 벤트 플랩(16)의 표적 위치가 성취될 때, 이것은 액추에이터(12) 상의 부하가 감소하면서 오버파워링을 야기할 수 있고, 구동력은 제어기(22)에 의해 시간에 걸쳐서 천천히 램핑 다운될 수 있다. 이것은 벤트 플랩(16)의 작동의 스무스한 스탑을 생성하여 전체 HVAC 시스템에 의해 생성된 노이즈를 감소시키는 효과를 갖는다.
이처럼, 그러므로, HVAC 시스템(10)의 액추에이터(12)를 구동하기 위한 방법의 제 1 실시예가 도 4에 도시되고, 전체적으로 S100로 표시된다. HVAC 시스템(10)의 액추에이터(12)의 적어도 하나의 회전가능한 요소의 위치 및/또는 가동 부재(14, 16)의 위치는 예컨대, 홀 센서와 같은 위치 센서(24)를 사용하여 모니터링될 수 있다(단계 S101). 작동 명령은 액추에이터(12)의 활성화, 비활성화 또는 방향 변경에 있어서 성취될 수 있는 가속 또는 감속과 같은 액추에이터(12)의 작동을 초래하기 위해 결정될 수 있다(단계 S102).
기계적 트레인을 통해 밴트 플랩(16)에 대한 작동 명령을 수행할 수 있는 단계 S103에서 액추에이터(12)의 요구된 가속 또는 감속은 이로써 계산될 수 있고, 제어기(22)로부터의 명령을 사용하여, 액추에이터에 대한 구동력이 정상-상태-속도 구동력(P2')과 0-속도 구동력(P1') 사이에서 램핑되어서(단계 S104), 액추에이터(12)의 오버-파워링 없이 또는 실질적으로 없이 요구된 가속 또는 감속을 초래하여 HVAC 시스템(10)에 의해 방출된 노이즈를 감소시킬 수 있다. 이것은 예컨대 기계적 동작의 영역에 들어가자 마자 자동으로 수행될 수 있다.
0-속도 구동력(P1')이라는 용어는 액추에이터(12)가 정지한 상태를 지칭하도록 의도되되, 특정 액추에이터는 액추에이터 위치를 유지하기 위하여 홀딩 전류의 존재를 요할 수 있으므로, 이것은 필수적으로 0 파워가 아닌 것이 명백할 것이다. 더욱이, 정상-상태-속도 구동력(P2')은 즉, HVAC 시스템(10)의 기계적 동작의 영역에서 일반적으로 경험하는 감소된 부하 하에서가 아닌 기준 부하하에서, 가동 부재의 움직임을 초래하도록 요구되는 구동력을 지칭하도록 의도된다.
그 제조 파라미터, 예컨대 레버(14)에서의 공차를 기초로, HVAC 시스템(10)의 기계적 동작의 영역의 정확한 위치에 관한 정보를 메모리 회로(26)에 사전 저장하는 것이 가능할 수 있다. 이것은 예컨대 HVAC 시스템(10)의 설치 및/또는 제 1 동작 전에 학습 과정(learning phase)에서 HVAC 시스템(10)의 사전 테스트를 함으로써 성취되어 상기 기계적 동작이 스캐닝되거나 테스트되는 것을 허용할 수 있다. 그러나, 추가적으로 또는 대안적으로 제어기(22) 로직으로 기계 학습의 형태를 도입하는 것이 유익할 수 있으므로, 위치 센서(24)에 의한 측정된 위치에 관한 액추에이터(12) 상의 부하의 측정에 의해 및/또는 임의의 측정된 방향 정보를 기초로 동작 동안 기계적 동작의 영역의 위치를 계산할 수 있다. 바람직하게, 갭의 위치 및 길이와 같은, 기계적 동작의 영역을 표시하는 파라미터, 기계적 동작에 상응하는 액추에이터의 적어도 하나의 회전가능한 요소의 총 회전각을 얻음으로써, 요구된 가속 또는 감속은 파라미터에 따라 계산될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 회전가능한 요소의 위치 또는 적어도 하나의 가동 소자의 위치를 감지하도록 위치 센서(24)를 사용하고 그리고 회전가능한 요소의 속도 또는 가동 부재의 속도를 계산한다. 회전가능한 요소 또는 가동 부재의 속도의 갑작스러운 변화는 기계적 동작의 영역의 시작과 끝을 식별하도록 사용될 수 있으므로, 기계적 동작의 영역을 표시하는 가동 부재의 총 회전각 또는 회전가능한 요소의 총 회전각은 일련의 테스트를 통해 얻어질 수 있다.
기계적 동작의 영역 직후를 기초로 하여 요구된 가속 및/또는 감속 및/또는 기계적 동작의 영역에 관련된 정보가 메모리 회로(26)에서 사전저장될 경우, 도 4의 단계 S101 및 단계 S103는 필수적인 것이 아니며, 단계 S104 동안 요구된 가속 또는 감속에 따른 액추에이터에 대한 구동력을 직접적으로 램핑하는 것이 명백할 것이다.
메모리 회로(26)는 HVAC 시스템(10)의 정상 동작 동안 더욱 유용해지며, 여기서, 벤트 플랩(16)의 방향 변화는 활성 및/또는 비활성 명령보다 더욱 일반적일 수 있다. 방향 변화가 일어나는 곳에서, 특정 지점에서 기계적 동작의 영역을 통하는 통로가 존재하며, 여기서 액추에이터(12)의 오버-파워링이 일반적으로 고려될 것이다. 이러한 조건에서, 0-속도 구동력(P1')과 정상-상태-속도 구동력(P2') 사이에서 또는 그 반대로 액추에이터(12)를 가속시키거나 감속시키기 위하여 제어기(22)가 구동력을 위아래로 램핑할 수 있도록 기계적 동작이 어디에 있는지 정확히 아는 것이 더욱 중요해진다.
이처럼, 구동력의 램핑된 제어를 사용하는 액추에이터(12)의 초기 활성화 및 최종 비활성화는 HVAC 시스템(10)의 기계적 동작의 영역의 지식과 상관없이 수행될 수 있는 것이 명백할 것이며; 이러한 조건하의 HVAC 시스템(10)에서의 특정 행동이 존재하는 것으로 항상 가정될 것이다. 액추에이터(12)를 초기 활성화하는 시나리오에서, 단계 S101 및 단계 S104만이 필수적이다. 단계 S101 동안, 가동 부재의 위치를 모니터링하여 가동 부재가 움직임을 시작하는지를 결정한다. 단계 S104 동안 구동력은 가동 부재가 움직임을 시작할 때까지 0-속도 구동력으로부터 증가하여 HVAC 시스템(10)으로부터의 노이즈 및 액추에이터(12)에 대한 구동력을 최소화한다.
기계적 동작의 영역의 위치는 액추에이터(12)의 일반 동작 동안, 특히 방향 변경 동안 중요하다. 주어진 지점에서, 전기 모터(20)의 회전자는 중지(halt)할 수 있으므로, 활성화 직후, 구동력을 램핑하는 시기를 설명하는 시스템에서의 기계적 동작의 특정 백분율만이 존재한다. 액추에이터(12)의 소프트 스타트는 기계적 동작의 영역의 위치에 상관없이, 기어 트레인(30)이 완전히 체결될 때까지 완전한 회전자 속도(RV')가 되지 않는 것을 보장한다.
본 발명의 방법은 HVAC 시스템(10)에 의해 생성된 노이즈를 감소할 수 있을 뿐만 아니라 시스템상에 저부하가 존재할 시의 액추에이터(12)의 오버 파워링을 감소할 수 있는 것이 명백하다. 그러므로, HVAC 시스템(10)의 액추에이터(12)를 구동하기 위한 방법의 제 2 실시예는 S200으로 전체적으로 표시되어 도 5에서 도시된다.
먼저, 액추에이터(12)와 관련된 HVAC 시스템(10)의 가동 부재(14, 16)의 기계적 동작의 영역이 결정될 수 있다(단계 S201). 이것은 제어기(22) 내로 사전 프로그래밍되거나 기계 학습을 사용하여 HVAC 시스템(10)의 사용 동안 결정될 수 있다. 액추에이터(12)의 적어도 하나의 회전가능한 요소 및/또는 가동 부재(14, 16 )의 위치는 모니터링될 수 있어서(단계 S202), 기계적 동작의 영역에 들어가거나 나오는 때를 결정하고 액추에이터(12)에 대한 구동력을 기계적 동작이 영역 동안 정상 속도 구동력(P2')과 0-속도 구동력(P1') 사이에서 램핑하여(단계 S203) 액추에이터(12)의 오버 파워링을 제거하거나 감소할 수 있다.
그러므로, HVAC 시스템의 액추에이터를 제어하는 방법을 제공하여 그로부터 방출된 노이즈를 감소시키고 또한 액추에이터의 오버 파워링을 제거하거나 감소시킴으로써 장치의 에너지 소비를 감소시키는 것이 가능하다. 이것은 액추에이터에 소프트 스타트(soft start)를 제공하기 위해, 특히, 사용 중에 액추에이터 상의 저부하를 야기하는 시스템 내의 기계적 동작을 맞추기 위하여 배열되는 제어기 내에 논리를 제공함으로써 성취될 수 있다.
'포함한다/포함하는' 및 '가진다/가지는'이라는 단어는 본 발명을 참조하여 본 명세서에서 사용될 시에, 언급된 특징, 정수, 단계 또는 구성요소를 명시하도록 사용되되, 하나 이상의 기타 특징, 정수, 단계 구성요소 또는 그의 그룹의 존재 또는 추가를 제외하지 않는다.
개별 실시예들의 맥락에서 기재된, 명료함을 위한 본 발명의 특정 특징은 또한 단일 실시예에서 조합하여 사용될 수 있음이 이해된다. 반대로, 명료함을 위하여, 단일 실시예의 맥락에서 기재되는 본 발명의 다앙한 특징들은 또한 별개로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 제공될 수 있다.
상기 기재된 실시예는 오직 예시로서 제공되며, 다양한 기타 변형은 그에 한정되는 바와 같이 본 발명의 권리범위로부터 벗어나지 않고 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (10)

  1. HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법으로서, 상기 방법은:
    a] 상기 액추에이터에 대한 작동 명령을 결정하는 단계; 및
    b] 상기 액추에이터의 오버 파워링(over-powering)이 없이 또는 오버 파워링이 실질적으로 없이 상기 HVAC 시스템의 가동 부재에 요구된 가속 또는 감속을 초래하도록 정상-상태-속도 구동력과 0-속도(zero-velocity) 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 대한 구동력을 램핑(ramping)하는 단계를 포함하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 작동 명령은 상기 액추에이터에 대한 초기화 명령, 최종 비활성화 명령 및 방향 변경 명령 중 적어도 하나인, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 b] 전에, 상기 가동 부재에서의 상기 작동 명령을 초래하기 위해 상기 액추에이터의 요구된 가속 또는 감속을 계산하는 단계를 더 포함하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 b] 동안, 상기 액추에이터에 대한 구동력은, 상기 HVAC 시스템의 기계적 동작(mechanical play) 시 상기 정상-상태-속도 구동력과 0-속도 구동력 사이에서 자동으로 램핑되는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 HVAC 시스템에서의 기계적 동작을 나타내는 파라미터를 얻어, 단계 b] 동안, 파라미터에 따라 구동력을 램핑하는 단계를 더 포함하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 액추에이터는 적어도 하나의 회전가능한 요소를 포함하고, 상기 파라미터는 상기 기계적 동작에 상응하는 상기 가동 부재의 총 회전각 또는 상기 회전가능한 요소의 총 회전각이고; 상기 단계 b] 동안, 상기 구동력의 변화는 상기 회전가능한 요소의 총 회전각 또는 상기 가동 부재의 총 회전각에 의거하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 단계 b]동안, 요구된 상기 가속 또는 감속은 적어도 부분적으로, 맞춰야 할 기계적 동작의 백분율에 의거하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 액추에이터의 이동의 방향성을 모니터링하는 단계를 더 포함하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  9. HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법으로서, 상기 방법은:
    a] 상기 액추에이터와 관련된 HVAC 시스템의 가동 부재에서의 기계적 동작의 영역을 결정하는 단계;
    b] 기계적 동작의 영역에 들어가거나 나올 때를 결정하기 위하여, 상기 액추에이터의 적어도 하나의 회전가능한 요소 또는 가동 부재의 위치를 모니터링하는 단계; 및
    c] 상기 액추에이터의 오버-파워링을 제거하거나 감소시키기 위해, 기계적 동작의 영역 동안 정상-상태-속도 구동력과 0-속도 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 대한 구동력을 램핑하는 단계를 포함하는, HVAC 시스템의 액추에이터의 구동 방법.
  10. HVAC 시스템으로서,
    자신과 관련된 액추에이터 위치 센서를 갖는 액추에이터;
    가동 부재를 통해 상기 액추에이터에 연결되는 적어도 하나의 HVAC 벤트 플랩(vent flap) - 상기 가동 부재의 움직임은 그 안에 기계적 동작의 영역을 가짐 - ;
    상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어기; 및
    상기 제어기와 관련되고 상기 기계적 동작의 영역의 정보를 저장하도록 배열되는 메모리 회로를 포함하며;
    상기 제어기는, 상기 가동 부재의 움직임이 상기 기계적 동작의 영역 내에 있음을 상기 액추에이터 위치 센서가 결정할 때 정상-상태-속도 구동력과 0-속도 구동력 사이에서 상기 액추에이터에 대한 구동력을 램핑하게 되어 있는, HVAC 시스템.
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